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【摘 要】随着我国城市化建设进程的高速发展,我国的建筑能耗逐年大幅上升,已达全社会能源消耗量的32%,加上每年房屋建筑材料生产能耗约13%,建筑总能耗已达全国能源总消耗量的45%。我国现有建筑面积为400亿m2,绝大部分为高能耗建筑,且每年新建建筑近20亿m2,其中95%以上仍是高能耗建筑。如果继续执行节能水平较低的设计标准,将留下很重的能耗负担和治理困难。
【关键词】住宅建筑;节能;设计;
引言:
国家经济高速发展的今天,人民的生活水平在不断提高,与此同时,住房条件的完善进程也在不断加快,更加合理地运用建筑能源,做好房屋建筑节能设计与规划,便成为当前住宅建筑设计的重要任务之一。
一、建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
1、屋面的节能设计
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究,其采取的措施主要有:
1.1、屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;
1.2、屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。
2、楼板层的节能设计
主要是利用其结构中空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
3、建筑外围墙体的节能设计
墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计、巴格达地区为了适应当地干热气候条件在墙体中的风口设计等;而在马来西亚,杨经文设计的槟榔屿州Mennam Umno大厦外墙中,则外加了一种“铺风墙”的特殊构造设计,在建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋,将风铺捉到阳台内,然后通过阳台门的开口大小控制进风量,形成“空气锁”,可以有效地控制室内通风。
4、建筑门窗的节能设计
外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3~4倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好),门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的選择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。
二、节能新技术与建筑结构技术相结合
目前很多的国家都在采用新技术和建筑进行结合,有采用太阳能的、有采用温泉地热的,还有使用风能发电的。例如,在我国的很多地区的夏季的洗澡都使用了太阳能热水器,这一新技术的使用节约了大量的热能资源,好的太阳能甚至可以做到在寒冷的冬季供暖和提供热水,这样的设计不但大大的节约了能源,更是大大的提高了人们的生活质量。因此,在住宅的建设方面要多采用新技术,争取把能源的消耗降至最低。
1、节能规划
在建筑设计之初,就应该多方位的考虑到房屋的节能设计,在设计的时候要重点侧重建筑的方位、朝向、采光、通风等各个因素,另外还要考虑建筑所在地的气候环境,大气的流动方向,还有太阳的辐射情况等等,只有设计出符合条件的住宅,才能满足消费者的需求。除此以外,在建筑的材料上的选择、建筑工艺的使用都是可以满足节能的需求的,还有合理的楼间距,合理的楼间距可以在夏天有效的通风,在冬天有效的保暖。因此,建筑的设计是建筑能否节能的关键所在,一个好的节能设计就是一个良好的开端。
2、墙体节能的设计和施工
在建造节能型的建筑时,对墙体的设计和施工也可以节约一定的能源消耗,这主要体现在墙体设计时选择的建筑材料和施工时使用工程技术。首先是在建筑的材质上的选择,目前我国有很多新型的建筑材料,其中的不少建筑材料都具有环保节能的功能,例如,如掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土等等。在建筑的过程中可以使用有保温墙的建筑工艺,保温墙的材料也是有很多的选择的,一般情况下都是根据当地的环境来决定的,如果在是北方的建筑,那么保温墙就要厚一些,相反在南方的建筑保温墙就要薄一些,如果是在东北或者新疆冬季很冷的情况下,外墙保温除在外墙贴保温板外或应该是在外墙上抹一定厚度的保温砂浆来达到保温效果。
3、门窗节能的设计和施工
在建筑的设计过程中不单单是建筑的墙体需要进行节能设计,在门窗上也要选择节能型的门窗,在门窗的设计上即要考虑到,房间的采光,空气流通等因素。因此,在设计门窗的大小就成为了关键因素,门窗的大小要与房间的建筑面积成一定比例,合理的设计可以有效的减少热能的消耗,提高房间的温度。当然也要考虑不同的地区和门窗的使用习惯,设计者要实际情况作出合理的选择。在门窗的安装的时候,要选择有高密闭性的门窗,可以减少冷空气的渗入,在门框和门扇之间进行密封,这样可以有效的降低热能的消耗,从而达到我们节能的目的,只有通过对门窗的合理使用才可以提高建筑的整体的能源消耗,实现我们建造节能型建筑的最终目的。 4、屋面节能的设计和施工
在屋面的设计中也要加入节能设计和施工,屋面作为一个建筑的一部分,在使用过程中也是可以起到一定的节能的作用的。尤其是在夏天,太阳的辐射强度大,使得屋面的温度很容易上升到一个可怕的温度,由于长时间的暴晒,可能回引起室内温度大幅上升,这个时候,我们就需要多屋面采取一定的措施防止室内温度过高,我们可以在屋面和房屋主体之间建立一个隔热层,但是在材质的选择上一定要选择在夏季吸热能力强,在冬季保温效果强的建筑材料,同时还要注意不能选择材质较重的材料,因为材质较重的材料很容易对墙体和屋顶造成沉重的压力,减少房屋的使用年限。
5、新能源在节能环保中的使用
5.1太阳能新能源的使用。太阳能是取之不尽、用之不竭的,目前很多的国家都在太阳能上做了很多的研究,也取得了相当多的成果。我国的太阳能是世界上比较丰富的,全国60%以上的区域的平均日照时间在2000小时以上,总体上呈现出北方日照时间短,南方日照时间长的现象,但是,无论在什么地方都能合理有效的使用太阳能。目前,我国在太阳能的利用上还处于初级阶段,仅仅是把太阳能应用到了集热供水上面,在发达国家,他们不但有太阳能集热供水系统,还有太阳能供暖系统、太阳能发电系统、太阳能焊接切割系统等等,把太阳能应用到了很多的领域中。
5.2地熱新能源的使用。地热能作为一种新型的能源,目前只是在很少的地方进行了使用,这也未尝不是一种良好的尝试,地热能受地下水以及深层土壤的影响小,温度稳定,人们可以水这种介质将温度从很深的地下带到地上来,在经过热交换,通过水循环在冬季进行供暖。在冰岛,地热能开发和利用程度是全世界最高的国家,由于冰岛的地理位置特殊,在加上冰岛地处北极圈附近,使得冰岛在地热能的使用上有很先进的技术和经验,冰岛的冬季供暖全部都是来自地热能,冰岛还开发出了地热能发电的项目。所以,我国也应当大力的发展地热能,将地热能与建筑有机的结合到一起,让地热能为我们的生活提供服务。
结束语:住宅建筑节能是一项系统工程,它不但与建筑的规划与设计密不可分,而且还涉及其他许多方面,如新材料、新技术、新工艺的应用,再生能源的开发和利用,设备设计、管理等,只有对它们进行综合考虑,才能做到节约能耗,提高热效率,达到节能的目的。
参考文献:
[1]师龙辉,张军伟.住宅建筑节能设计,2011年第1期
[2]探讨房屋建筑节能设计与其前景展望
[3]梁敏.外墙外保温的应用及发展[J].中国科技博览,2009
【关键词】住宅建筑;节能;设计;
引言:
国家经济高速发展的今天,人民的生活水平在不断提高,与此同时,住房条件的完善进程也在不断加快,更加合理地运用建筑能源,做好房屋建筑节能设计与规划,便成为当前住宅建筑设计的重要任务之一。
一、建筑各部位的节能构造设计
建筑各部位的节能构造设计,主要是在满足其作为建筑的基本组成部分的要求之外,通过对各部位(屋顶、楼板、墙体、门窗等)的造型、结构、材料等方面加以进一步设计,充分利用建筑外部气候环境条件,达到节能和改善室内微气候环境的效果。
1、屋面的节能设计
在不断改进建筑外墙、外窗的保温性能后,还必须进一步加强屋面保温隔热的研究,其采取的措施主要有:
1.1、屋面保温层不宜选用密度较大、导热系数较高的保温材料,以免屋面重量、厚度过大;
1.2、屋面保温层不宜选用吸水率较大的保温材料,以防屋面湿作业时因保温层大量吸水而降低保温效果,如选用吸水率较高的保温材料,屋面上应设置排气孔以排除保温层内不易排出的水分。
2、楼板层的节能设计
主要是利用其结构中空间,以及对楼板吊顶造型加以设计。如将循环水管布置在其中,夏季可以利用冷水循环降低室内温度,冬季利用热水循环取暖。
3、建筑外围墙体的节能设计
墙体的节能设计除了适应气候条件做好保温、防潮、隔热等措施以外,还应体现在能够改善微气候环境条件的特殊构造上,如寒冷地区的夹心墙体设计、被动式太阳房中各种蓄热墙体(如水墙)设计、巴格达地区为了适应当地干热气候条件在墙体中的风口设计等;而在马来西亚,杨经文设计的槟榔屿州Mennam Umno大厦外墙中,则外加了一种“铺风墙”的特殊构造设计,在建筑两侧设阳台开口,开口两侧外墙上布置两片挡风墙,使两通风墙形成喇叭状的口袋,将风铺捉到阳台内,然后通过阳台门的开口大小控制进风量,形成“空气锁”,可以有效地控制室内通风。
4、建筑门窗的节能设计
外门窗是耗热的重要渠道,它既是太阳辐射的得热部件,又是主要的失热部件,传热系数约为墙体的3~4倍,是节能的重点部位,所以合理确定窗墙面积比是节能的重要措施之一。对于住宅设计应避免少做落地窗、飘窗等。外墙门窗设计除满足自然通风外,设计中应该强调东西南北开窗有别,不同功能房间开窗有别。面对冬季主导风向的立面,应尽量减少开窗面积。设置外窗部位,应提高外窗的密封性能(如选用胶条密封而不是毛条),选用好的窗型(如平开窗气密性相对较好),门窗配件,提高窗框的隔热性能(如采用塑料型材、铝合金断热型材、玻璃钢型材、铝木复合材料等),减少窗框的外露面积,采用保温隔热性能好的玻璃(如中空玻璃、镀膜玻璃等)。根据国内外大量应用经验证实,采用双层玻璃塑料钢窗是较好的選择。外门窗除了采光,通常也是建筑自然通风的渠道。所以,外门窗的开启也是夏季通风节能的必要条件。夏季迎风面可作为主要的开窗部位,引进自然风,增加夏季的渗透通风。但同时,外门窗的设计应减少冬季寒风的渗透,有利于室内保温,改善生活环境的舒适度。对于向阳的地方,可采用凹式开窗设计,外加遮阳板及镀有特种金属的热反射窗帘,这种设计既美观又兼有较好的遮阳效果。
二、节能新技术与建筑结构技术相结合
目前很多的国家都在采用新技术和建筑进行结合,有采用太阳能的、有采用温泉地热的,还有使用风能发电的。例如,在我国的很多地区的夏季的洗澡都使用了太阳能热水器,这一新技术的使用节约了大量的热能资源,好的太阳能甚至可以做到在寒冷的冬季供暖和提供热水,这样的设计不但大大的节约了能源,更是大大的提高了人们的生活质量。因此,在住宅的建设方面要多采用新技术,争取把能源的消耗降至最低。
1、节能规划
在建筑设计之初,就应该多方位的考虑到房屋的节能设计,在设计的时候要重点侧重建筑的方位、朝向、采光、通风等各个因素,另外还要考虑建筑所在地的气候环境,大气的流动方向,还有太阳的辐射情况等等,只有设计出符合条件的住宅,才能满足消费者的需求。除此以外,在建筑的材料上的选择、建筑工艺的使用都是可以满足节能的需求的,还有合理的楼间距,合理的楼间距可以在夏天有效的通风,在冬天有效的保暖。因此,建筑的设计是建筑能否节能的关键所在,一个好的节能设计就是一个良好的开端。
2、墙体节能的设计和施工
在建造节能型的建筑时,对墙体的设计和施工也可以节约一定的能源消耗,这主要体现在墙体设计时选择的建筑材料和施工时使用工程技术。首先是在建筑的材质上的选择,目前我国有很多新型的建筑材料,其中的不少建筑材料都具有环保节能的功能,例如,如掺废料的粘土砖、非粘土砖、建筑砌块、加气混凝土等等。在建筑的过程中可以使用有保温墙的建筑工艺,保温墙的材料也是有很多的选择的,一般情况下都是根据当地的环境来决定的,如果在是北方的建筑,那么保温墙就要厚一些,相反在南方的建筑保温墙就要薄一些,如果是在东北或者新疆冬季很冷的情况下,外墙保温除在外墙贴保温板外或应该是在外墙上抹一定厚度的保温砂浆来达到保温效果。
3、门窗节能的设计和施工
在建筑的设计过程中不单单是建筑的墙体需要进行节能设计,在门窗上也要选择节能型的门窗,在门窗的设计上即要考虑到,房间的采光,空气流通等因素。因此,在设计门窗的大小就成为了关键因素,门窗的大小要与房间的建筑面积成一定比例,合理的设计可以有效的减少热能的消耗,提高房间的温度。当然也要考虑不同的地区和门窗的使用习惯,设计者要实际情况作出合理的选择。在门窗的安装的时候,要选择有高密闭性的门窗,可以减少冷空气的渗入,在门框和门扇之间进行密封,这样可以有效的降低热能的消耗,从而达到我们节能的目的,只有通过对门窗的合理使用才可以提高建筑的整体的能源消耗,实现我们建造节能型建筑的最终目的。 4、屋面节能的设计和施工
在屋面的设计中也要加入节能设计和施工,屋面作为一个建筑的一部分,在使用过程中也是可以起到一定的节能的作用的。尤其是在夏天,太阳的辐射强度大,使得屋面的温度很容易上升到一个可怕的温度,由于长时间的暴晒,可能回引起室内温度大幅上升,这个时候,我们就需要多屋面采取一定的措施防止室内温度过高,我们可以在屋面和房屋主体之间建立一个隔热层,但是在材质的选择上一定要选择在夏季吸热能力强,在冬季保温效果强的建筑材料,同时还要注意不能选择材质较重的材料,因为材质较重的材料很容易对墙体和屋顶造成沉重的压力,减少房屋的使用年限。
5、新能源在节能环保中的使用
5.1太阳能新能源的使用。太阳能是取之不尽、用之不竭的,目前很多的国家都在太阳能上做了很多的研究,也取得了相当多的成果。我国的太阳能是世界上比较丰富的,全国60%以上的区域的平均日照时间在2000小时以上,总体上呈现出北方日照时间短,南方日照时间长的现象,但是,无论在什么地方都能合理有效的使用太阳能。目前,我国在太阳能的利用上还处于初级阶段,仅仅是把太阳能应用到了集热供水上面,在发达国家,他们不但有太阳能集热供水系统,还有太阳能供暖系统、太阳能发电系统、太阳能焊接切割系统等等,把太阳能应用到了很多的领域中。
5.2地熱新能源的使用。地热能作为一种新型的能源,目前只是在很少的地方进行了使用,这也未尝不是一种良好的尝试,地热能受地下水以及深层土壤的影响小,温度稳定,人们可以水这种介质将温度从很深的地下带到地上来,在经过热交换,通过水循环在冬季进行供暖。在冰岛,地热能开发和利用程度是全世界最高的国家,由于冰岛的地理位置特殊,在加上冰岛地处北极圈附近,使得冰岛在地热能的使用上有很先进的技术和经验,冰岛的冬季供暖全部都是来自地热能,冰岛还开发出了地热能发电的项目。所以,我国也应当大力的发展地热能,将地热能与建筑有机的结合到一起,让地热能为我们的生活提供服务。
结束语:住宅建筑节能是一项系统工程,它不但与建筑的规划与设计密不可分,而且还涉及其他许多方面,如新材料、新技术、新工艺的应用,再生能源的开发和利用,设备设计、管理等,只有对它们进行综合考虑,才能做到节约能耗,提高热效率,达到节能的目的。
参考文献:
[1]师龙辉,张军伟.住宅建筑节能设计,2011年第1期
[2]探讨房屋建筑节能设计与其前景展望
[3]梁敏.外墙外保温的应用及发展[J].中国科技博览,2009